## Niet-metalen met niet-metalen

Bij reacties tussen twee niet-metalen bestaat het reactieproduct niet uit ionen, het is een moleculaire stof. Een eenvoudig voorbeeld is de reactie tussen waterstof en zuurstof:

Is dit een redoxreactie?

####

#### Brandstofcel

Dat er tussen waterstof en zuurstof elektronenoverdracht plaatsvindt blijkt uit de toepassing in de brandstofcel. Een waterstof-brandstofcel is een soort batterij waarin waterstof en zuurstof katalytisch met elkaar reageren tot water en waarbij de energie niet vrijkomt in de vorm van warmte, maar in de vorm van elektriciteit (zie thema Sk-14 Elektrochemie).

Schema van een brandstofcel
Bron: McMurry & Fay, Chemistry
Zo'n brandstofcel bestaat uit twee elektroden van poreus materiaal met daartussen een geleidende vloeistof. Bij de ene elektrode leiden we waterstofgas in, dat door de elektrode diffundeert. Aan het oppervlak kunnen
de waterstofmoleculen overgaan in positieve waterstofionen en staan daarbij hun elektronen af aan de elektrode. Deze elektrode krijgt daardoor een negatieve lading:

Bij de andere elektrode leiden we zuurstofgas in, dat door de poreuze elektrode diffundeert en aan het oppervlak kan reageren tot oxide-ionen. De elektronen die daarvoor nodig zijn, kunnen worden onttrokken aan de elektrode, die daardoor een positieve lading krijgt:

In bovenstaande cel reageert het gevormde H+ aan de minpool onmiddellijk met OH- tot water. Het gevormde O2- aan de pluspool regeert met water tot OH-.
Als we de negatieve en positieve elektrode buitenom via een koperen draad met elkaar verbinden, loopt er een elektrische stroom door de draad. Deze stroom bestaat uit de elektronen die door de waterstofmoleculen zijn afgestaan aan de ene elektrode en door de zuurstofmoleculen worden opgenomen aan de andere elektrode.
Bij de reactie tussen H2 en O2 vindt dus overdracht van elektronen plaats (ze gaan via de koperen draad). Het is een redoxreactie:

Hieronder een animatie van een waterstof/zuurstofcel
Brandstofcellen komen terug in het thema 'Sk-14 Elektrochemie'.

####

#### Directe reactie

Ook als je deze reactie niet in een brandstofcel uitvoert, is het uiteraard een redoxreactie. Vanuit de reactievergelijking is dit ook in te zien. De OH-binding in water is een polair covalente binding: het H-atoom heeft een lading δ+ en het O-atoom een lading δ-. In de uitgangsstoffen, H2 en O2, zijn de atomen neutraal.
Er heeft dus uiteindelijk geen totale overdracht van elektronen plaatsgevonden, maar slechts een gedeeltelijke.
De elektronenoverdracht is nu niet met halfvergelijkingen aan te geven. Om toch een systematische kwantitatieve beschrijving van deze redoxreacties te kunnen geven is het begrip oxidatiegetal ingevoerd.